В 1942 году, в разгар войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Несмотря на невероятные сложности и жесткие временные рамки, под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов настоятельно рекомендует Замятину привлечь к проекту двух специалистов: амбициозного и уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в тот момент находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что Фролов и Карпова вызывают опасения у Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова принимается к исполнению. Параллельно с этим, советская разведка активно занимается добычей ценной научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенной эпохе.